Tim znanstvenika sa zagrebačkog Fakulteta strojarstva i brodogradnje mapirao je potražnju za toplinskom energijom u Velikoj Gorici i ekonomski potencijal širenja centralnog toplinskog sustava (.pdf). Rezultati su pokazali da bi, za razliku od trenutnih 28% (56 242 GWh), unaprijeđeni centralizirani toplinski sustav mogao opskrbljivati urbani dio Velike Gorice s 59% (117 242 GWh) potrebne toplinske energije (197 342 GWh). Takav bi projekt zahtijevao značajnu dogradnju postojećeg sustava. Ipak, postoji prepreka.

“Problem je što je Velika Gorica kompletno plinificirana. Znači, manje – više cijeli grad je spojen na plinsku mrežu i iz tog razloga je ekonomski jako teško preći s individualnih sustava na centralizirane. To je čisto ekonomski parametar: Bi li se ljudima isplatilo preći s individualnog plinskog bojlera na centralizirani sustav, koliko bi ljudi na to prešlo i, prema tome, da li bi se distributeru toplinske energije isplatilo povlačiti paralelnu mrežu distribucije toplinske energije uz postojeću plinsku mrežu. Centralizirani toplinski sustavi dobivaju na značaju u slučajevima kada se plinska mreža treba mijenjati bilo zbog starosti, bilo zbog ekoloških ili drugih aspekata”, govori energetičar Tomislav Novosel.

PREDSTUDIJA IZVODLJIVOSTI

Mapiranje je prvi korak korak k učinkovitom sustavu opskrbe toplinskom energijom. Studija je nastala u okviru projekta PLANHEAT, a financira je HORIZON 20-20-20, strateški program Europske unije, čiji su energetski ciljevi konkurentnost, održivost i sigurnost opskrbe. Ideja za mapiranje došla je iz projekta STRATEGO, jednoga od projekata iz serije Heat Roadmap Europe, na kojima je Fakultet strojarstva i brodogradnje partner.

“Da bi gradovi, odnosno javne uprave, pridonijeli ostvarivanju ciljeva Članka 14. Direktive o energetskoj učinkovitosti, potrebno je razviti alat za istraživanje potencijala korištenja kogeneracije i CTS-a. Naš program im pomaže da mapiraju svoje resurse i svoju potražnju, da naprave scenarij kojim bi mogli koristiti resurse da pokriju toplinske i rashladne potrebe te da ih na kraju simuliraju, čime mogu izračunati visinu investicije, CO2 emisije, isplativost projekta, udio novih izvora energije, itd. Mapira se potrošnja energije za grijanje i hlađenje. Na temelju te potrošnje radi se scenarij za niskougljično grijanje i hlađenje. Ako unutar grada postoji primjerice industrija, alat će dati sliku o tome koliki potencijal ima otpadna toplinska energija i koliko bi se mogla iskoristiti za grijanje. Ovdje je prikazan ekonomski potencijal, ovo je predstudija izvodljivosti. Da, postoji ekonomska mogućnost da se u Velikoj Gorici udvostruči proizvodnja”, rekao je voditelj projekta Hrvoje Dorotić.

MAPIRANJE

Prvi je korak u mapiranju bio izračun toplinskih potreba. Od triju gradova koji sudjeluju u projektu, kažu znanstvenici, Velika Gorica negdje je po sredini po dostupnosti podataka. Belgijski Antwerp u svojim je bazama imao sve potrebne podatke, a talijanski Lecce krenuo je od nule.

“Problem je u toj priči što u Hrvatskoj redovito nedostaju podaci o energetskoj potrošnji. Katastar koji imamo je štur. Daje samo pozicije i tlocrtne površine objekata i slično. Morali smo koristiti što pretpostavke što agregirane podatke. Nemamo podatke o visini zgrada, njih smo procjenjivali. Nemamo podatke o godinama izgradnje, nego samo podatke o namjeni tla, lokaciji objekata i njihovoj tlocrtnoj površini. Imali smo energetske certifikate za neke objekte, ali ako dobijemo energetske certifikate stana, oni nam ne znače baš nešto. Treba nam energetski certifikat kompletnog objekta, a – ovo ne govorim samo za Veliku Goricu, nego za cijelu Hrvatsku – kvaliteta energetskih pregleda jako je upitna. S podacima o distribuciji i potražnji, odnosno gustoći potražnje za energijom, provodimo ekonomsku analizu da vidimo gdje bi se isplatilo širenje centraliziranih toplinskih sustava s aspekta cijelog sustava”, rekao je Novosel.

Zahvaljujući projektu Heat Roadmap Europe, CTS je u prijedlogu Strategije za grijanje i hlađenje Europske unije predstavljen kao jedna od značajnih mjera kako bi se povećala učinkovitost i smanjile emisije.

CENTRALIZIRANI TOPLINSKI SUSTAV

Krajnja je ideja centraliziranih toplinskih sustava da se koriste viškovi toplinske energije. Idealan CTS ne bi smio koristiti primarnu energiju, tj. fosilna goriva ili biomasu, nego viškove energije iz industrijskih i kogeneracijskih postrojenja ili niskotemperaturne obnovljive izvore energije poput sunčeve ili geotermalne. Ideja velikog bojlera, kažu, nije konačna ideja kako bi CTS trebao izgledati. U Danskoj se pitanje opskrbe toplinom rješava pri planiranju grada. CTS ide tamo gdje postoji izvor “otpadne” topline koji treba iskoristiti, a drugdje se provlači plinska mreža. CTS-ovi, napominju, u Danskoj ne donose profit, nego se sav prihod koristi za održavanje i nadogradnju sustava.

“Mi smo za svaki ovaj kvadrat izračunali koliko će koštati da se on spoji. Uzmite sve troškove i dobitke za kvadrate, i ako su dobici veći od troškova, isplati se napraviti toplovod. To je označeno crvenom bojom. Mi smo planeri, ne i projektanti, i možemo reći gdje se isplati dovesti toplovod”, nastavlja Dorotić.

“Nismo ulazili u detalje tehnologije u Velikoj Gorici. Tu je nabrojeno više malih kotlovnica od kojih svaka opskrbljuje svoj dio grada. CTS-ovi uglavnom funkcioniraju tako da imate jedan centralni kotao, a oko njega su raštrkani mali tzv. peak-bojleri, koji pokrivaju vršna opterećenja. Znači, imate jednu bazu koja proizvodi bazno opterećenje, a ujutro i navečer se pale ti manji bojleri. Ideja je da postojeću mrežu širite gradeći dodatne jedinice. U slučaju Velike Gorice postoje bojleri koji već funkcioniraju. Neki su stari, neki novi, neki koriste lož-ulje, a neki prirodni plin, tako da bi bilo izazovno točno reći koja je optimalna konfiguracija sustava proizvodnje. Na temelju ovih podataka mi možemo dobiti uvid o vršnom opterećenju u godini i prema tome bismo mogli odrediti kapacitet bojlera da se zadovolji ova potražnja za energijom. Analiza snage tog bojlera nije odrađena u ovom radu. Mi smo se bazirali na potencijal širenja pomoću podataka koje smo prikupili mapiranjem”, zaključuje.

ENERGETSKA OBNOVA

Sveobuhvatna energetska obnova grada, kaže Novosel, drastično bi utjecala na rezultate, ali nije jasno bi li utjecaj bio pozitivan ili negativan s pogleda ekonomske isplativosti širenja CTS-a.

“S jedne strane, smanjila bi se potražnja za grijanjem. Time bi se smanjila gustoća potražnje za grijanjem i samim time bi energetski objekti, toplane, mogle prodati manje toplinske energije i također ta toplinska energija bi bila rasprostranjena na većoj površini, znači trebala bi veća distribucijska mreža za predati istu količinu toplinske energije. S druge strane, ako bi se objekti obnovili, oni bi također trebali grijanje niže temperature, znači više ne biste trebali imati sustav grijanja 90/70 (polazna temperatura/povratna temperatura), nego bi se to možda to moglo spustiti na 50/40”, objašnjava.

Potrebna je, pojašnjava, energija određene temperature da zagrije prostor. Ako se smanji polazna temperatura ogrjevnih tijela na 45-50°, a povratna na 30-40°, cjelokupni sustav smanjuje temperaturu polaza sustava CTS-a na 50-60°, čime toplinska mreža bilježi značajno manje toplinske gubitke. Istovremeno se u priču počinju uključivati otpadna toplinska energija iz industrije niskotemperaturni izvori, obnovljivi izvori energije poput solarne ili geotermalne. Ukratko, cijeli sustav postaje značajno jeftiniji.

“Tržište energetskim certifikatima, po meni, malo je kolabiralo. Način na koji je cijeli sustav bio proveden je loš. Postavljene su gornje cijene, nisu postavljene donje, pa se bilo tko mogao javiti tko je položio modul 1 za energetsko certificiranje. Ljudi su mogli raditi energetske certifikate za kuće i stanove. Tko je riješio modul 2 mogao je raditi zgrade jako ispod cijene i u principu jako puno ljudi ne iziđe uopće na teren nego im ljudi pošalju račune u skenu i ovi samo na temelju toga nešto izračunaju. Ne znam koliko su podaci u energetskim certifikatima uopće točni”, rekao je.

BESPLATAN ALAT I DOBRA SURADNJA

Prošli mjesec u Velikoj Gorici održan je sastanak na kojem su sudjelovali svi partneri na projektu. PLANHEAT alat bit će opet source i user friendly, znači besplatan za sve i jednostavan za korištenje. Imat će modul za mapiranje, baziran na metodi koja je ovdje korištena, modul za planiranje i modul za simulaciju. Detaljnije informacije o projektu možete pogledati na web stranici ili prateći objave na Twitter stranici projekta.

Sljedeći korak je izrada scenarija validacijskih gradova, odnosno Velike Gorice. “Obnova infrastrukture, uvođenje solarnih i termalnih kolektora na zgrade. Mi ćemo te scenarije izraditi i simulirati te na kraju projekta Velikoj Gorici predstaviti kao moguće rješenje. Velika Gorica dosta radi, jako su otvoreni prema idejama, nadamo se da će nešto iz toga izaći”, rekao je Dorotić ističući odličnu suradnju s Uredom za zaštitu okoliša Grada Velike Gorice.

Tekst: Ante Vekić, Foto: Goran Jakuš